(57)【要約】【課題】エンジンにより駆動される発電機の出力を商用周波数の交流出力に変換して負荷に供給するエンジン駆動発電装置に用いるコントロールユニットにおいて、高価な高電圧配線の数と防水コネクタの数とを削減してコストの低減を図る。【解決手段】第１のケース５０１及び第２のケース５０２の開口部５０１ａ及び５０２ａどうしを突き合わせて接続した構造を有するユニットケース５を設けて、第２のケースの開口部と反対側の壁部を操作パネル部５０３とする。第１のケース５０１内に電源部の構成部品と制御部の構成部品とを収容し、負荷につながる電気コードに取り付けられたプラグが接続されるレセプタクルを含む操作パネル側部品７〜１１を第２のケース５０２内に収容して操作パネル部５０３に取り付ける。操作パネル側部品７〜１１は、ユニットケース５内で電源部及び制御部に接続する。【選択図】    図３
2006141144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンにより駆動される発電機を電源として商用周波数の交流電力を出力する電源部と、前記エンジンを運転するために必要な制御と前記電源部の出力を目標値に保つための制御とを行なう制御部と、前記電源部の負荷につながるプラグを接続するためのレセプタクル及び前記制御部に指令を与えるスイッチ類を含む操作パネル側部品とを備えたエンジン駆動発電装置に用いるコントロールユニットであって、
前記電源部の構成部品と前記制御部の構成部品とが収容されたユニットケースに操作パネル部が一体に設けられて該操作パネル部に前記操作パネル側部品が取り付けられ、
前記ユニットケース内で前記操作パネル側部品が前記電源部及び制御部に接続されていること、
を特徴とするエンジン駆動発電装置に用いるコントロールユニット。
【請求項２】
エンジンにより駆動される発電機と、前記発電機の出力を商用周波数の交流電力に変換する電力変換装置を有する電源部と、前記エンジンを運転するために必要な制御と前記電源部の出力を目標値に保つための制御とを行なう制御部と、前記電源部の負荷につながるプラグを接続するためのレセプタクル及び前記制御部に指令を与えるスイッチ類を含む操作パネル側部品とを備えたエンジン駆動発電装置に用いるコントロールユニットであって、
一端に開口部を有する第１のケース及び第２のケースの開口部どうしを突き合わせて接続した構造を有するユニットケースが設けられて、前記第２のケースの他端側の壁部が操作パネル部とされ、
前記第１のケース内に前記電源部の構成部品と前記制御部の構成部品とが収容され、
前記操作パネル側部品は前記第２のケース内に収容されて前記操作パネル部に取り付けられ、
前記操作パネル側部品は、前記ユニットケース内で前記電源部及び制御部に接続され、
前記エンジン側に配置された部品と前記制御部との間及び前記発電機の出力端子と前記電源部との間をそれぞれ接続するための配線を中継するコネクタが前記ユニットケースの前記操作パネル部以外の部分に取り付けられていること、
を特徴とするエンジン駆動発電装置に用いるコントロールユニット。
【請求項３】
前記操作パネル側への突出長が最大である前記第１のケース内の部品と、前記第１のケース側への突出長が最大である操作パネル側部品とが互いに対向した状態で配置されることがないように、前記第１のケース内の部品及び前記操作パネル部に取り付けられた部品が配置されている請求項２に記載のコントロールユニット。
【請求項４】
前記電源部及び制御部の構成部品の要モールド部が前記ユニットケース内に注型された樹脂によりモールドされていること、
を特徴とする請求項１，２または３に記載のコントロールユニット。
【請求項５】
前記ユニットケースは金属からなっている請求項１ないし４のいずれか１つに記載のコントロールユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンにより駆動される発電機を電源として、商用周波数の交流電力を発生するエンジン駆動発電装置に用いるコントロールユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示されているように、不整地を走行することを主目的としたエンジン駆動車両であるＡＴＶ(All Terrain Vehicle、いわゆるバギー車)や、トラクター、或いはレクリエーションビークルなどのエンジン駆動車両においては、電動工具や、家庭電化製品等の外部電気負荷を屋外で使用することを可能にするために、車両の停車時に車両に搭載されたエンジンにより駆動される発電機を電源として、ＡＣ１００ＶやＡＣ２００Ｖ（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）等の商用交流電力を発生する電源装置を搭載することが多くなっている。
【０００３】
エンジン駆動車両に搭載される発電装置としては、エンジンにより駆動される交流発電機と、該交流発電機の出力を一旦直流出力に変換した後、商用周波数の交流出力に変換する電力変換装置とを備えたものが多く用いられている。
【０００４】
この種の発電装置では、発電機の回転速度を変化させても、一定の周波数の交流出力を得ることができるため、発電機の回転速度を自由に変化させることができる。負荷が軽いときには、エンジンの回転速度を低くして燃料消費率（効率）を良くすることができ、負荷が重いときにはエンジンの回転速度を高くして、発電量を稼ぐことができる。したがって、発電機としてそれほど大形のものを用いなくても、高出力を得ることができる。またエンジンの回転速度により発電量を制御することができるため、外部電気負荷に電力を供給する発電機として、界磁制御を行なうことができない磁石式交流発電機を使用することができる。磁石式交流発電機は、車体に備えられる各種の電装品（エンジンの点火装置、燃料噴射装置、点火装置及び燃料噴射装置を制御するコントローラなど）に電力を供給するための発電機として広く用いられている。この磁石式交流発電機に、外部負荷に電力を供給するための電機子巻線を設けて、電力変換装置と組み合わせることにより、外部負荷に商用周波数の交流電力を供給する発電装置を容易に構成することができる。
【０００５】
エンジン駆動発電装置としては、携帯用の発電装置もあるが、携帯用のエンジン駆動発電装置において、エンジンにより駆動される交流発電機の出力を一旦直流出力に変換した後、商用周波数の交流出力に変換する構成をとった場合にも上記と同様のことが言える。
【０００６】
エンジンにより駆動される交流発電機の出力を電力変換装置により商用周波数の交流電力に変換するようにした従来の発電装置の構成を図４に示した。同図において１はエンジン、２はエンジン１により駆動される磁石式交流発電機である。交流発電機２は、車両の電装品に電力を供給する電機子巻線（図示せず。）の外に、３相スター結線されたコイルＬuないしＬwからなる電機子巻線２Ａを有している。
【０００７】
電源部３は、発電機２の交流出力を直流出力に変換するコンバータ３Ａと、コンバータ３Ａの出力端子間に接続された平滑用コンデンサＣdと、コンバータ３Ａの直流出力を交流電圧に変換するインバータ３Ｂとを備えた電力変換装置からなっている。４はエンジン制御部４Ａとインバータ制御部４Ｂとを有する制御部で、電源部３及び制御部４の構成部品は箱形に形成されたユニットケース５′内に収容されている。
【０００８】
また６は箱形に構成された操作パネルで、この操作パネル６には複数の操作パネル側部品が取り付けられている。図示の例では、操作パネル側部品として、電源装置の負荷につながる電線に取り付けられたプラグを接続するレセプタクル７と、制御部４に制御モード切換指令を与えるモード切換スイッチ８と、動作中であることの表示や警告表示等の表示を行なうＬＥＤなどの発光表示器９とが操作パネル６に取り付けられている。
【０００９】
コンバータ３Ａは通常全波整流回路からなっていて、その３相の入力端子は防水性を有するコネクタ１２と、３相のケーブル１３ｕないし１３ｗを更にまとめて絶縁被覆してなる高電圧配線１３とを通して発電機２の出力端子２ｕないし２ｗに接続されている。車両走行中に飛び石により電線の被覆が損傷したり、エンジン及び車体の振動により電線の絶縁被覆が損傷して漏電事故が生じるのを防ぐため、高電圧配線１３として高価な二重絶縁ケーブルを用いている。なお本明細書では、発電機２の出力電圧が印加される配線や電源部３の出力電圧が印加される配線を、センサの出力信号、制御信号、アクチュエータの駆動電流などを伝送する配線のように低い電圧が印加される配線と区別する意味で「高電圧配線」と呼んでいる。
【００１０】
インバータ３Ｂは、Ｈブリッジ形のスイッチ回路３B1と、スイッチ回路３B1から出力される交流電圧から商用周波数成分の交流電圧を取り出すフィルタ３B2とからなっていて、そのスイッチ回路３B1がインバータ制御部４Ｂにより制御されることにより、商用周波数（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）の交流電圧を出力端子３ｕ，３ｖ間から出力する。
【００１１】
エンジン制御部４Ａは、エンジンを車両走行モードで運転する際及び発電モードで運転する際に、それぞれのモードでの要求に適応するようにエンジンの点火時期、燃料噴射量及びスロットルバルブ開度を制御する部分である。
【００１２】
エンジン制御部４Ａは、点火信号が与えられたときに点火コイルＩＧの二次コイルに点火用高電圧を誘起させるように点火コイルＩＧの一次電流を制御する点火回路と、噴射指令信号が与えられたときに燃料噴射装置のインジェクタＩＮＪに駆動電流を与えるインジェクタ駆動回路（いずれの回路も図示せず。）と、エンジンの吸気管１Ａ内に設けられたスロットルバルブ１Ｂを操作するアクチュエータ１５に駆動電流を供給するアクチュエータ駆動回路とをハードウェア回路として備えている外、マイクロプロセッサに所定のプログラムを実行させることにより構成される手段として、点火信号の発生タイミングを制御する点火制御手段、噴射指令信号の発生タイミング及び燃料の噴射時間（噴射指令信号の信号幅）を制御する噴射制御手段、スロットルバルブ１Ｂの開度を目標開度に一致させるようにアクチュエータ１５に供給する電流を制御するスロットル制御手段などの各種の制御手段を備えている。エンジン制御部４Ａには、エンジン１の出力を駆動輪に伝達する動力伝達装置のギアポジションを検出するギアポジションセンサ１６の出力が入力されている。
【００１３】
エンジン制御部に設けられた点火回路は、点火制御手段から点火信号が与えられたときに点火コイルＩＧの一次電流に急激な変化を生じさせて点火コイルの二次コイルに高電圧を誘起させる。点火コイルの二次コイルに誘起する高電圧は、エンジン１の気筒に取り付けられた点火プラグＰＬに高電圧ケーブル１４を通して印加される。また噴射駆動回路は、噴射制御手段から噴射指令信号が与えられたときに、噴射指令信号の信号幅に相応した時間の間インジェクタＩＮＪに駆動電流を流して、燃料の噴射を行なわせる。
【００１４】
インバータ制御部４Ｂは、モード切換スイッチ８から制御モードを発電モードとする指令を受けたときにスイッチ回路３B1から一定の周波数の交流電圧を出力させるようにスイッチ回路３B1を制御する手段と、インバータ３Ｂから負荷に与える交流電圧を目標値に保つために必要なエンジンの目標回転速度を演算する手段とを備えている。インバータ制御部４Ｂが演算した目標回転速度はエンジン制御部４Ａに与えられる。インバータ制御部４Ｂを構成する各手段は、マイクロプロセッサに所定のプログラムを実行させることにより構成される。
【００１５】
エンジン制御部４Ａは、ギアポジションセンサ１６により動力伝達装置のギアポジションが動力の伝達を断つ位置（パーキング位置またはニュートラル位置）にあることが検出されていて、かつモード切換スイッチ８が制御モードを発電モードする位置に切り換えられているときに、エンジンの回転速度を目標回転速度に保つように、スロットルバルブ１Ｂを操作するアクチュエータ１５を制御する。
【００１６】
またインバータ制御部４Ｂは、インバータ３Ｂから交流出力を発生させているときに発光表示器９に駆動電圧を印加して該発光表示器を発光させることにより、発電モードでの運転が行なわれていることを表示させる。モード切換スイッチ８が制御モードを車両走行モードにする指令を発生する状態にある場合には、インバータ制御部４Ｂによるインバータ３Ｂの制御は行なわれず、電源部３は出力を停止している。このときエンジン制御部４Ａは、車両の走行に適応するようにエンジンの点火時期、燃料噴射時間を制御するとともに、スロットルバルブ１Ｂの開度を運転者のアクセル操作に応じた開度とするように、アクチュエータ１５を制御する。
【００１７】
ユニットケース５′及び操作パネル６にはそれぞれ防水コネクタ１７及び１８が取り付けられ、ケーブル１９ｕ及び１９ｖを一括して更に絶縁被覆してなる高電圧配線（二重絶縁ケーブル）１９の一端及び他端がそれぞれコネクタ１７及び１８を通してインバータ３Ｂの出力端子３ｕ，３ｖ及びレセプタクル７に接続されている。
【特許文献１】特開２００４−４０８７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上記のように、従来のエンジン駆動発電装置においては、電源部３及び制御部４の構成部品をユニットケース５′内に収容し、レセプタクル７やモード切換スイッチ８等の操作パネル側部品をユニットケース５′とは別個に設けた操作パネル６に取り付けていた。そのため、ユニットケース５′と操作パネル６との間を高価な高電圧配線１７と防水コネクタ１５及び１６とを通して接続する必要があり、コストが高くなるのを避けられなかった。またシステムの構成部品がユニットケース５′内に部品を収容して構成したコントローラ部と、操作パネル６とに分かれていたため、発電装置を組み立てる際の作業工数が多くなり、発電装置の製造コストを上昇させるという問題もあった。
【００１９】
一般に電気製品ににおいては、周囲にある通信機器などに電磁波障害を与えないようにするために、該電気製品から放射する電磁波の周波数と強度とが法的に規制されている。電源部３を構成する電力変換装置は、インバータのスイッチ回路３B1において同時にオン状態にするスイッチ素子（Ｈブリッジの対角位置にあるスイッチ素子）の組合せを所定のタイミングで切り換えるとともに、該スイッチ回路を通して流れる電流を高い周波数でＰＷＭ制御することにより商用周波数の正弦波交流出力を生成するため、ラジオ等の受信帯域に含まれる高周波ノイズを発生する可能性を有している。そのため、従来の発電装置のように、インバータの構成部品が収容されたユニットケース５′と操作パネル６との間を高電圧配線１７を通して接続する構造をとった場合には、該高電圧配線１７の部分から電磁波が放射されて、周囲の機器に障害を与えるおそれがあり、好ましくなかった。
【００２０】
本発明の目的は、高価な高電圧配線及び防水コネクタの数を削減してコストの低減を図るとともに、装置を組み立てる際の作業工数の削減を図ることができるようにしたエンジン駆動発電装置のコントロールユニットを提供することにある。
【００２１】
本発明の他の目的は、周囲の機器に電磁波障害を与えるおそれをなくしたエンジン駆動発電装置のコントロールユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明は、エンジンにより駆動される発電機を電源として商用周波数の交流電力を出力する電源部と、エンジンを運転するために必要な制御と電源部の出力を目標値に保つための制御とを行なう制御部と、電源部の負荷につながるプラグを接続するためのレセプタクル及び制御部に指令を与えるスイッチ類を含む操作パネル側部品とを備えたエンジン駆動発電装置に用いるコントロールユニットに係わるものである。
【００２３】
本発明においては、電源部の構成部品と制御部の構成部品とが収容されたユニットケースに操作パネル部が一体に設けられて該操作パネル部に操作パネル側部品が取り付けられ、ユニットケース内で操作パネル側部品が電源部及び制御部に接続されている。
【００２４】
上記のように構成すると、電源部の出力端子と操作パネル側部品の一つであるレセプタクルとの間を接続する高電圧配線がユニットケース内に収容されることになるため、電源部の出力端子とレセプタクルとの間を接続する高電圧配線として二重絶縁ケーブル等の高価なケーブルを用いる必要性をなくすことができる。また該高電圧配線をユニットに接続するための防水コネクタを廃止することができる。そのため、高価な高電圧配線の数及び防水コネクタの数を少なくすることができ、コストの低減を図ることができる。
【００２５】
また上記のように構成すると、発電装置を組み立てる際に、一つのユニットケースを所定の取付箇所に取り付ければよいため、装置の組み立て工数の削減を図って製造コストの低減を図ることができる。
【００２６】
本発明の好ましい態様では、電源部が、発電機の出力を商用周波数の交流電力に変換する電力変換装置により構成される。また一端に開口部を有する第１のケース及び第２のケースの開口部どうしを突き合わせて接続した構造を有するユニットケースが設けられて、第２のケースの他端側の壁部が操作パネル部とされ、第１のケース内に電源部の構成部品と制御部の構成部品とが収容される。操作パネル側部品は第２のケース内に収容されて操作パネル部に取り付けられる。操作パネルに取り付けられた操作パネル側部品は、ユニットケース内で電源部及び制御部に接続される。またエンジン側に配置された部品と制御部との間及び発電機の出力端子と電源部との間をそれぞれ接続するための配線を中継するコネクタがユニットケースの操作パネル部以外の部分に取り付けられる。
【００２７】
上記のように構成する場合、本発明の好ましい態様では、操作パネル側への突出長が最大である第１のケース内の部品と、第１のケース側への突出長が最大である操作パネル側部品とが互いに対向した状態で配置されることがないように、第１のケース内の部品及び操作パネル部に取り付けられた部品の配置が定められる。
【００２８】
上記のように第１のケース内の部品の配置及び操作パネル部に取り付けられる部品の配置を定めておくと、第１のケースの他端側の壁部と第２のケースの他端側の壁部との間の距離を短くすることができるため、ユニットの小形化を図ることができる。
【００２９】
ユニットの小形化を極限まで進めるためには、部品相互間の電気的な接続に支障を来さない範囲で、ユニットケース内に形成される空きスペースを最小にするように、第１のケース内の部品の配置及び操作パネル部に取り付けられる部品の配置を定めるのが好ましい。
【００３０】
本発明の好ましい態様では、電源部及び制御部の構成部品の要モールド部（防水性及び耐振動性モールドを確保するためにモールドする必要がある部分）がユニットケース内に注型された樹脂によりモールドされる。
【００３１】
このように構成すると、電源部及び制御部を構成する部品の防水性及び耐振動性を高めることができるため、ユニットの信頼性を向上させることができる。
【００３２】
本発明の好ましい態様では、上記ユニットケースが導電性を有する金属により構成される。
【００３３】
このように、ユニットケースを金属により形成しておくと、ユニットケースによりその内部の部品の電磁シールドを図ることができるため、電源部から発生した電磁波がノイズとして外部に放射されるのを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００３４】
以上のように、本発明によれば、電源部の構成部品と制御部の構成部品とを収容するユニットケースに操作パネル部を一体に設けて、該操作パネル部に操作パネル側部品を取り付け、ユニットケース内で操作パネル側部品を電源部及び制御部に接続するようにしたので、電源部の出力端子とレセプタクルとの間を接続する配線として二重絶縁ケーブル等の高価なケーブルを用いる必要性をなくすことができる。従って高価なケーブルの数及び防水コネクタの数を少なくしてコストの低減を図ることができる。
【００３５】
また本発明によれば、発電装置を組み立てる際に、単一のユニットケースを所定の取付箇所に取り付ければよいため、ユニットを取り付ける際の作業工数の削減を図って、発電装置の製造コストの低減を図ることができる。
【００３６】
本発明において、ユニットケースを金属により構成した場合には、ユニットケースによりその内部の部品の電磁シールドを図ることができるため、電源部から発生した電磁波がノイズとして外部に放射されるのを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態の構成を示した回路図である。図１において１は車両を駆動するエンジンで、エンジン１の吸気管１Ａにはスロットルバルブ１Ｂが設けられている。吸気管１Ａにはまた、スロットルバルブ１Ｂとエンジンの吸気孔との間の空間に燃料を噴射するようにインジェクタＩＮＪが取り付けられている。エンジンのシリンダヘッドには、点火プラグＰＬが取り付けられ、点火コイルＩＧの二次コイルの誘起電圧が高圧コード１３を通して点火プラグＰＬに印加されている。スロットルバルブ１Ｂの操作軸にはモータを駆動源としたスロットルアクチュエータ１５が接続され、このスロットルアクチュエータに与える駆動電流を制御することにより、スロットルバルブ１Ｂの開度を調整できるようになっている。
【００３８】
２はエンジン１により駆動される磁石式交流発電機である。交流発電機２は、車両の電装品に電力を供給する電機子巻線（図示せず。）の外に、３相スター結線されたコイルＬuないしＬwからなる電機子巻線２Ａを有し、コイルＬuないしＬwの非中性点側の端部から発電機２の出力端子２ｕないし２ｗが引き出されている。
【００３９】
３は電源部で、この電源部は、発電機２の交流出力を直流出力に変換するコンバータ３Ａと、コンバータ３Ａの出力端子間に接続された平滑用コンデンサＣdと、コンバータ３Ａの直流出力を交流電圧に変換するインバータ３Ｂとを備えた電力変換装置からなっている。
【００４０】
コンバータ３Ａは例えばダイオードブリッジ全波整流回路からなっていて、その３相の入力端子は後記するコネクタ２０と、３相のケーブル１３ｕないし１３ｗをまとめて更に絶縁被覆してなる高電圧配線（二重絶縁ケーブル）１３とを通して発電機２の３相の出力端子２ｕないし２ｗに接続される。
【００４１】
インバータ３Ｂは、コンバータ３Ａから与えられる直流出力を一定の周波数の交流出力に変換するように制御されるＨブリッジ形のスイッチ回路３B1と、スイッチ回路３B1から出力される交流電圧から商用周波数成分の交流電圧を取り出すフィルタ３B2とからなっている。フィルタ３B2は、コイルＬ1及びＬ2とコンデンサＣ1及びＣ2とを備えた低域通過形のフィルタ回路からなっている。
【００４２】
４は制御部で、図示の制御部は、エンジン制御部４Ａと、インバータ制御部４Ｂとからなっている。エンジン制御部４Ａは、点火信号が与えられたときに点火コイルＩＧの二次コイルに点火用高電圧を誘起させるために該点火コイルの一次電流を制御する点火回路（図示せず。）と、噴射指令信号が与えられたときにインジェクタＩＮＪに駆動電流を与えるインジェクタ駆動回路（図示せず。）と、スロットルバルブ１Ｂの開度を所定の開度とするように制御する際にアクチュエータ７に駆動電流を供給するアクチュエータ駆動回路とを含むハードウェア回路と、点火信号の発生タイミングを制御する点火制御手段、噴射指令信号の発生タイミング及び燃料の噴射時間（噴射指令信号の信号幅）を制御する噴射制御手段及びスロットルバルブ１Ｂを操作するアクチュエータ７を制御するスロットル制御手段を含む各種の制御手段とを備えている。
【００４３】
エンジン制御部４Ａに設けられた点火回路はコネクタ２０とリード線２１とを通して点火コイルＩＧの一次コイルに接続されている。またエンジン制御部４Ａ内のインジェクタ駆動回路はコネクタ２０とリード線２２とを通してインジェクタＩＮＪに接続され、アクチュエータ駆動回路はコネクタ２０とリード線２３とを通してアクチュエータ１５に接続されている。またエンジン制御部４Ａには、エンジン１の出力を駆動輪に伝達する動力伝達装置のギアポジションを検出するギアポジションセンサ１６の出力がリード線２４とコネクタ２０とを通して入力されている。
【００４４】
コネクタ２０は防水性を持たせた多極コネクタで、ユニットケース５側に取り付けられたレセプタクル２０Ａと、該レセプタクルに切り離し可能な状態で接続されるプラグ２０Ｂとからなっている。
【００４５】
レセプタクル２０Ａに設けられた各コンタクトは、ユニットケース５内に配置された配線を通してユニットケース内の回路の所定の接続箇所に接続されている。リード線２１ないし２４は、ワイヤハーネスを構成するように一括して絶縁チューブにより被覆されて、プラグ２０Ｂの所定のコンタクトに接続されている。また高電圧配線１３を構成する３相のケーブル１３ｕないし１３ｗがプラグ２０Ｂの対応するコンタクトに接続されている。
【００４６】
７ないし９は操作パネル側部品で、７は負荷につながるコードに取り付けられたプラグが接続されるレセプタクル、８は制御モードを発電モードとするときと、車両走行モードとするときとで異なる状態（オン状態またはオフ状態）をとるように操作されるモード切換スイッチ、９はＬＥＤなどからなる発光表示器である。
【００４７】
インバータ制御部４Ｂは、モード切換スイッチ８から制御モードを発電モードとする指令を受けたときにスイッチ回路３B1から一定の周波数の交流電圧を出力させるように、スイッチ回路３B1を構成するスイッチ素子をオンオフ制御するスイッチ回路制御手段と、インバータ３Ｂから負荷に与える交流電圧を目標値に保つために必要なエンジンの目標回転速度を演算する目標回転速度演算手段とを備えている。
【００４８】
スイッチ回路制御手段は、Ｈブリッジ形スイッチ回路３B1の対角位置にある２つのスイッチ素子を同時にオン状態にする対のスイッチ素子として、スイッチ回路３B1を通して一定の周波数（商用周波数）の交流電圧を出力させるように、同時にオン状態にする対のスイッチ素子の組合せを所定の周期で切り換えるとともに、スイッチ回路３B1を通して出力される交流電圧の瞬時値を正弦波形の瞬時値に一致させるように、オン状態にされる期間にある対のスイッチ素子の少なくとも一方を高い周波数でＰＷＭ制御することにより、フィルタ３B2から正弦波形の交流電圧を出力させる。
【００４９】
目標回転速度演算手段は、コンバータ３Ａの出力電圧またはインバータ３Ｂの出力電圧を検出して、検出した電圧と目標出力電圧との偏差を零にするために必要なエンジンの回転速度を目標回転速度として演算する。この目標回転速度はエンジン制御部４Ａに与えられる。
【００５０】
エンジン制御部４Ａの各制御手段及びインバータ制御部４Ｂを構成する各制御手段は、両制御部に共通に設けたマイクロプロセッサに所定のプログラムを実行させることにより構成してもよく、それぞれの制御部に対して別個に設けたマイクロプロセッサに所定のプログラムを実行させることにより構成してもよい。
【００５１】
エンジン制御部４Ａは、ギアポジションセンサ１６により、エンジンのクランク軸と駆動輪との間に設けられた動力伝達装置のギアポジションが動力の伝達を断つ位置（パーキング位置またはニュートラル位置）にあることが検出されていて、かつモード切換スイッチ８が制御モードを発電モードする位置に切り換えられているときに、エンジンの回転速度を、電源部の出力電圧を目標電圧（定格電圧）に保つために必要な目標回転速度に一致させるように、スロットルバルブ１Ｂを操作するアクチュエータ１５を制御する。
【００５２】
エンジン制御部４Ａはまた、モード切換スイッチ８が制御モードを車両走行モードとする位置に切り換えられているときに、運転者が操作するアクセル操作部材（ペダルまたはグリップ）の変位量に相応した量だけスロットルバルブ１Ｂを変位させるようにアクチュエータ１５を制御する。
【００５３】
またインバータ制御部４Ｂは、インバータ３Ｂから交流出力を発生させているときに発光表示器９に駆動電圧を印加して該発光表示器を発光させることにより、発電モードでの運転が行なわれていることを表示させる。モード切換スイッチ８が制御モードを車両走行モードにする指令を発生する状態にある場合には、インバータ制御部４Ｂによるインバータ３Ｂの制御が停止され、電源部３Ｂからの商用交流電力の出力が停止させられる。
【００５４】
本発明においては、一つのユニットケース５内に電源部３の構成部品と制御部４の構成部品とが収容される。またユニットケース５に操作パネル部が一体に設けられて、該操作パネル部に操作パネル側部品７，８及び９等が取り付けられ、これらの操作パネル側部品がユニットケース内で電源部３及び制御部４に接続される。ユニットケース５と、その内部に収容された部品とによりエンジン１と電源部３とを制御するコントロールユニットＣＵが構成される。
【００５５】
図２（Ａ），（Ｂ）及び図３を参照すると、本発明に係わるコントロールユニットＣＵの機械的構成の一例が示されている。図２（Ｂ）に示されているように、ユニットケース５は、一端に開口部を有する箱形の第１のケース５０１と、同じく一端に開口部を有する箱形の第２のケース５０２の開口部どうしを突き合わせて接続した構造を有していて、第２のケース５０２の他端側（開口部と反対側）の壁部が操作パネル部５０３とされている。第１のケース５０１及び第２のケース５０２はいずれも、アルミニウムなどの導電性を有する金属からなっている。
【００５６】
第１のケース５０１は、一端に開口部５０１ａ（図３参照）を有する直方体状のケース主部５０１Ａと、このケース主部の底部５０１A1に形成された矩形状の窓部５０１A2の周縁部から外側に突出した状態で設けられた有底のケース拡張部５０１Ｂとからなっている。図３に見られるように、ケース拡張部５０１Ｂは、ケース主部５０１Ａの底部５０１A1の幅方向の一端寄りに偏った位置に設けられ、ケース主部５０１Ａの底部５０１A1の幅方向の他端寄りのほぼ半部には、ヒートシンクの複数の放熱フィン３０が配設されている。放熱フィン３０は、ケース主部５０１Ａ内に収容されたヒートシンク（図示せず。）に一体に設けられたもので、ケース主部５０１Ａの底部５０１A1に鋳込まれた状態で、ケース主部５０１Ａの底部５０１A1を貫通して外部に突出させられている。
【００５７】
第１のケース５０１のケース拡張部５０１Ｂ内には、鉄心３５に巻回されたフィルタ３B2のコイルＬ1及びＬ2が収容されている。またケース主部５０１Ａ内には、フィルタ３B2のコンデンサＣ1及びＣ2と、電源部３のコンバータ３Ａを構成するＩＣと、Ｈブリッジ形スイッチ回路３B1を構成するスイッチ素子（例えばＭＯＳＦＥＴ）と、平滑用コンデンサＣdとを取り付けた回路基板３６（図２Ｂ参照）が収容されて、スイッチ回路３B1を構成するスイッチ素子の放熱部が、放熱フィン３０が設けられたヒートシンクに熱的に結合されている。
【００５８】
第１のケース５０１のケース主部５０１Ａ内にはまた、制御部４を構成するマイクロプロセッサなどの構成部品を取り付けた回路基板４０（図２Ｂ参照）が、回路基板３６の上方に位置させた状態で収容されている。
【００５９】
第１のケース５０１内には絶縁性の熱硬化性樹脂４１が注型されて、この樹脂により電源部３及び制御部４の構成部品の要モールド部（構成部品に耐水性と、耐振動性とを持たせるためにモールドする必要がある部分）がモールドされている。ケース内の部品に防水性と耐振動性とを持たせるためには、各部品の全体を樹脂でモールドしてもよいが、部品の外装によってはその一部のみを樹脂４１でモールドしてもよい。ケース内の部品に耐振動性を持たせるためには、各部品の少なくとも一部を樹脂でモールドすることが好ましい。図示の例では、回路基板３６に取り付けられた電子部品の大部分が樹脂４１でモールドされているが、コンデンサＣ1，Ｃ2等の背が高い部品は回路基板３６側に近い基部付近のみが樹脂４１によりモールドされている。
【００６０】
第１のケース内に収容する部品の配置、及び操作パネル部５０３に取り付ける操作パネル側部品の配置は任意であるが、ユニットケースを小形に構成するためには、操作パネル部５０３側への突出長が最大である第１のケース内の部品と、第１のケース５０１側への突出長が最大である操作パネル側部品とがユニットケース内で互いに対向した状態で配置されることがないように、第１のケース５０１内の部品及び操作パネル部５０３に取り付けられた部品の配置が定められる。図示の例において、操作パネル部５０３側への突出長が最大である第１のケース側部品はコンデンサＣ1及びＣ2であり、第１のケース５０１側への突出長が最大である操作パネル部側の部品はブレーカ１１である。これらの部品がユニットケース内で互いに対向し合うことがないように、第１のケース内の部品の配置、及び第２のケース内の部品の配置が定められている。ユニットケースを小形にするためには、第１のケース内の部品と第２のケース内の部品とができるだけ相対向しないように配置するのが好ましいが、どうしても対向する場合には、背が高い部品と背が低い部品とを対向させるようにするのが好ましい。
【００６１】
コネクタ２０のレセプタクル２０Ａは、ユニットケース５の操作パネル部以外の部分に設けられている。図示の例では、第１のケース５０１の側壁部にレセプタクル２０Ａが設けられている。
【００６２】
第２のケース５０２は、一端に開口部５０２ａ（図３参照）を有する箱形のケースで、その他端側の壁部（開口部５０２ａと反対側の壁部）が操作パネル部５０３となっている。第２のケース５０２内には、操作パネル側部品が収容されている。図２及び図３に示した例では、操作パネル側部品として、外部電気負荷につながる電気コードの端末部に取り付けられたプラグ（図示せず。）が接続されるレセプタクル７と、モード切換スイッチ８と、ＬＥＤなどからなる発光表示器９と、電源スイッチ１０と、ブレーカ（漏電遮断器）１１とが設けられている。モード切換スイッチ８及び電源スイッチ１０の形式は任意であるが、図示の例では、これらのスイッチがいずれもロッカースイッチからなっている。操作パネル側部品は、それぞれの要露呈部を操作パネル部５０３に設けられた孔部を通して外部に露呈させた状態で操作パネル部５０３にネジ止めなどにより固定されている。
【００６３】
操作パネル側部品の要露呈部は、ユニットケース外に露呈させておく必要がある部分で、レセプタクル７の要露呈部はプラグの接触子を差し込む孔部７ａ，７ｂが形成されたレセプタクルシェルの端部である。またモード切換スイッチ８及び電源スイッチ１０の要露呈部はそれぞれのスイッチを操作するロッカー８ａ及び１０ａが設けられた部分である。
【００６４】
また発光表示器９の要露呈部は外部に光を放射する発光部９ａであり、ブレーカ１１の要露呈部は、該ブレーカを復帰させる際に手で操作されるつまみ１１ａである。
【００６５】
操作パネル側部品はユニットケース内で第１のケース内の所定の部品に接続されている。図示の例では、レセプタクル７の端子７０１及び７０２がそれぞれリード線４５及び４６を通してフィルタの出力端子３ｕ及び３ｖに接続されている。またモード切換スイッチ８はリード線４７及び４８を通して制御部の構成部品が取り付けられた回路基板４０に接続され、発光表示器９はリード線５１及び５２を通して回路基板４０に接続されている。電源スイッチ１０は３極のスイッチからなっていて、コンバータ３Ａの３相の入力端子とコネクタ２０との間に挿入され、ブレーカ１１はフィルタ３B2の出力端子とレセプタクル７との間に挿入されている。なお図１においては、電源スイッチ１０及びブレーカ１１の図示が省略されている。
【００６６】
第１のケース５０１内に部品を収容し、第２のケース５０２に操作パネル側部品を取り付けて、操作パネル側部品と第１のケース５０１内の部品との間の配線を行なった後、第２のケースの開口部５０２ａを第１のケース５０１の開口部５０１ａに突き合わせて、その突き合わせ部Ｊ（図２Ｂ参照）を接着剤により接合することにより、両ケースを一体化してユニットケース５を組み立てる。
【００６７】
上記のように、電源部３の構成部品と制御部４の構成部品とを収容するユニットケース５に操作パネル部を一体に設けて操作パネル部５０３に操作パネル側部品を取り付け、ユニットケース５内で操作パネル側部品を電源部及び制御部に接続するようにすると、電源部の出力端子と操作パネル側部品の一つであるレセプタクルとの間を接続する高電圧配線がユニットケース内に収容されるため、電源部３の出力端子とレセプタクル７との間を接続する高電圧配線として高価な二重絶縁ケーブルを用いる必要がなくなる。また該高電圧配線をユニットに接続するための防水コネクタを廃止することができるため、高価な高電圧配線の数及び防水コネクタの数を少なくしてコストの低減を図ることができる。
【００６８】
また上記のように構成すると、ユニットを車両に組み付ける際に、一つのユニットケース５を所定の取付箇所に取り付ければよいため、車両の組み立て工数の削減を図って車両の製造コストの低減を図ることができる。
【００６９】
また上記実施形態のように、ユニットケース５を金属により形成して、電磁波ノイズをを発生する電源部と、電源部の出力端子とレセプタクルとの間を接続する高電圧配線とをユニットケース内に収容するようにしておくと、電磁波ノイズを放射する部分をユニットケースによりシールドすることができるため、電源部から発生した電磁波がノイズとして外部に放射されるのを防ぐことができる。
【００７０】
上記の実施形態では、ユニットケース５を構成する第１のケース５０１をケース主部５０１Ａと、ケース主部５０１Ａの底部から突出したケース拡張部５０１Ｂとを有する構造にしたが、第１のケース５０１の構造は上記実施形態のものに限定されるものではなく、例えば、第１のケース５０１全体を単なる直方体状の形状とすることもできる。
【００７１】
上記の実施形態では、車両に搭載されるエンジン駆動発電装置に本発明を適用した場合を例にとったが、携帯用の（ポータブル型の）エンジン駆動発電装置にも本発明を適用することができるのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施形態の電気的な構成を示した回路図である。
【図２】（Ａ）は本発明の実施形態の機械的構成を示した上面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】本発明の実施形態の機械的構成を示した分解斜視図である。
【図４】従来のエンジン駆動車両用発電装置の構成を示した回路図である。
【符号の説明】
【００７３】
１  エンジン
２  磁石式交流発電機
３  電源部
３Ａ  コンバータ
３Ｂ  インバータ
４  制御部
４Ａ  エンジン制御部
４Ｂ  インバータ制御部
５  ユニットケース
５０１  第１のケース
５０２  第２のケース
【図１】
2006141144.tif 000003
【図２】
2006141144.tif 000004
【図３】
2006141144.tif 000005
【図４】
2006141144.tif 000006